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一、RK3588电源架构核心特点# E+ L: P( T! f3 d
- 多电源域设计+ H, z; u" {2 S4 ^4 A( d
, j" z6 I4 m% [5 H6 s5 [6 D- 芯片通常划分为多个独立电源域(Power Domain),例如:
t# \- k- I. z) t- `
0 P$ N* M/ Y" g. o5 I- CPU核域:为ARM Cortex-A76/A55组成的多核集群供电(通常为0.9V-1.2V)
- GPU域:为Mali-G610 GPU核心供电(典型电压0.8V-1.0V)
- NPU域:为神经网络处理器供电(可能低至0.6V-0.9V)
- ISP域:支持图像信号处理器的高精度供电(如1.8V)
- IO域:外围接口供电(如1.8V/3.3V)
8 c+ f' U) O" S1 R& P F/ O- T" H! ^1 h5 e
- 电源管理单元(PMU)
7 n% o+ {6 p% h8 r3 I, g6 c% t. [1 F$ j
- 集成高精度DC-DC转换器(如 buck、boost)和LDO线性稳压器
- 支持动态电压频率调整(DVFS)以优化能效
4 e: Y+ R- R* S8 T - 关键电源模块& @9 B5 C+ k- j) m
9 W }& c( @+ K" K3 j
- 主电源输入:通常为5V/12V DC输入
- 电源树拓扑:分层降压结构(如5V→3.3V→1.8V→核心电压)
- 去耦电容布局:在每个电源引脚附近放置MLCC滤波电容(如10μF+100nF组合); b+ I8 s# {5 y$ K; d8 l& ?, Z7 n
! Q% d( _ |" X- o4 ^0 k
二、解读电源分布图的关键步骤* ?$ [8 O; ?, n) g' r3 T5 D" p
- 识别电源节点
2 b& {" l3 t9 V5 s# X
' `9 H; Y" @# t5 @. U- 检查图中标注的电压值(如VDD_CPU、VDD_GPU)和电流规格
- 确认电源流向:从输入电源→PMU→各功能模块4 o0 Z2 w% U' t F! a B) y
- 分析供电路径. ?8 |6 Y5 L" E; ]- X# i" X
2 D( C1 i+ ~2 D0 Y9 ^0 f' a7 ]& }- 追踪核心电压的产生过程(例如:5V → LDO33 → 分压电路 → CPU核心)
- 注意旁路电容(Bypass Capacitor)的位置是否靠近负载" G7 u' D* c6 Q6 w, Z) `+ h
- 检查关键器件
0 T7 }" X' V1 G- r2 H, k/ h7 i7 H% d7 K# x+ N
- DC-DC芯片型号(如RK8608、TPS61088)
- LDO型号及输出电流能力
- 电源开关电路(MOSFET驱动电路)5 J( d- P+ D. Y, y6 ?! l
- 验证完整性
! p" I j6 Z _) o" t, }5 J
+ |& P5 o T. g, f- 是否包含复位电路供电(如VDD_RST)
- 时钟电路的独立供电(如VDD_CLK)
- ESD保护二极管的位置5 N9 G9 A& n' o X
+ D% m. s: c& K6 G+ g7 ?1 f
三、常见问题与优化建议
6 O& |! e! Q( e$ e3 ^- 电压跌落(Voltage Drop)" [/ F$ m: `; b) o
# ?# |3 D! D6 P F8 O
- 长路径或高电流区域需增加铜线宽度或添加中继器(Buffer)
- 检查滤波电容是否足够(高频噪声用小电容,低频用大电容)) t7 B7 F9 }' l3 M
- 功耗优化
7 g# y3 F2 Z: g9 |; N i
I& m g L% C9 Z- 对未使用的电源域启用休眠模式
- 选择低导通电阻(RDS(on))的MOSFET/ \" h& {" D' @( x% K8 E
- 热设计
4 A. ]/ X0 R$ C7 [9 o8 |* X
5 j2 h' C' N! ]9 ~: A- DC-DC转换器和LDO的散热布局是否合理
- 高功率模块附近是否有足够的散热片4 N: @" ?2 l& T+ q4 g9 q
5 l- @/ h* B1 |4 i' r
四、参考资料
- ?1 o: L5 J& r* W& I6 ~- Rockchip RK3588 TRM(技术参考手册)
- 典型电源设计方案:如《Rockchip RK3588 Development Board Power Design Guidelines》
- EDA工具电源仿真:使用cadence Sigrity或ANSYS PowerArtist进行电源完整性分析
+ G8 `+ o$ g& V9 C X5 g7 j
7 m* W( E; o* U( D0 I R下面实际分析RK3588电源分布 电源架构设计方案说明) W2 C [5 Z1 e3 h/ R# m
系统采用双电源输入架构,支持以下两种标准供电接口:
2 e' v# b6 f r4 K( {( W! t
" m/ J; i' o H- 主电源接口:配置标准D型电源插座(DC JACK)及AXT系列工业电源连接器,额定负载≥3A,满足大电流供电需求;
- 辅助电源扩展区:右侧上部预留电源规划区域,需依据系统级电源规划需求配置DC-DC转换模块。建议对以下高功耗外设进行供电评估:
" w/ Y2 v/ z& d: {: l N. B
8 a* P2 A: v6 l+ i5 Z6 n9 X! a) v# o- 高速风扇阵列(≥3A峰值电流)
- 多分辨率摄像头模组(如4K ISP,功率密度>2W)
- PCIe扩展卡(x16 Gen5接口,需独立供电回路)
. `7 t6 a) s: w- Y" [5 y* W$ K6 `' c
8 d! J+ @1 m. p7 K0 r
& p3 E7 P* m# }4 ]3 S* }8 [0 u![]()
" D+ D6 B V) P/ c* Q这部分是DCDC部分,把12V降压到5V和4V,其中4V给rk806 5V工给外设 主要是usb。
/ m& ^2 C+ S, h, s5 z2 c: v. W. B
( }5 M2 ?9 F/ x. i- H![]()
& W1 @5 b: ]% J8 s8 w* H1. 电源管理单元(PMU)
8 i, T G, [) }& Y- BUZO节点:PMU核心电路供电
- LOGU系列:逻辑控制电路相关(如时钟树、复位电路)+ f4 y9 N6 C' a- q) s
2. 外设电源分配
- ?0 E! P0 `% A+ C* p& {+ v- 摄像头模块:CVD GRED和VOGUELO(ISP摄像头供电,需匹配MIPI CSI接口电压)
-
CIe接口:对应PCIe 3.0的12V辅助供电 - 音频编解码器:VIGAMI GUIMULAH可能为音频Codec供电(如5V/3.3V)
! k, [' N! I; ?! B+ U6 B 3. 电源完整性措施+ `; j: \/ f! L5 y" [$ Q
- 旁路电容布局:图中密集的蓝色/紫色线条可能表示多层PCB的电源平面分割,关键节点(如DDR)旁应有高频电容(如01005封装)
- 去耦设计:VOG DGIOG可能为数字接口供电,并集成RC滤波网络4 b" h% |8 s+ h6 z8 K( z$ r
. E. t6 L* d* A) d* m5 r% [
![]()
- _9 i% u1 u% h% \( {, _4 n1 Z# V0 R: G4 p' C! U
一、整体架构概览核心目标:为RK3588芯片不同功能单元(CPU/GPU/NPU)提供精准供电
- z! L' h& }3 `( w0 Q6 B四大模块: " ~: {$ ~0 I. U, c2 B4 z4 _* w
- RK860-2(主控CPU核) ×2
- RK860-3(负责GPU/NPU) ×1
- 外部DC-DC转换器 ×1
0 I7 h% Q* X6 F1 ^ 二、模块功能解析1. RK860-2(主CPU核供电)
) |. e) [: u/ g9 j$ d& u- 输入:3.3V主电源(VCC_3V3) + 使能信号(EN)
- 输出:: U& O1 r4 M% ~) X; K
# i6 m8 x/ t7 Y, }) ^3 A) e- VDD CPU BIG0:给大核(如A76)供电(标称电压需查芯片手册)
- VDD CPU BIG1:给小核(如A55)供电, q$ d& L8 @/ o% {9 J8 X
- 关键参数:3 H5 `) O, d- J A, o
8 C5 S8 Y- [6 W# U
- 序列号 Seq:A/B 表示硬件电路区分
- 最大电流标注为 6A(满足多核高性能需求)
. r, Z( b! ` C7 I' J ; M) f0 K% z. }3 D5 r8 ]
2. RK860-3(GPU/NPU专用)
% M) }- L$ @1 B3 Q( A- 输入:3.3V主电源(VCC_3V3) + 使能信号(EN)
- 输出:! Z9 g$ s& C5 n# L) j9 a s: S
' D" p) M$ W4 K, [$ ]' T- VDD NPU:神经网络处理器供电
8 [1 E2 ?8 M1 [6 F( F) m
- 特点:2 J8 L/ e& H! _. o1 I+ g+ S
, z: W ~$ w$ g: }' h! W- 单独为GPU/NPU设计,支持高瞬态电流(6A峰值)
- 通过硬件电流检测(I-sense)优化能效
. x( k1 N! j6 R0 F- {- x8 G4 q' z
3 Y& u) w8 G6 N* d1 V- x8 M( [ 3. EXT DC/DC转换器4 X6 O( ~; ~3 I" p
- 输入:主板3.3V(VCC_3V3) + 远程使能信号(PMC遥控_EN OUT)
- 输出:1V1低噪声电源(VCC 1V1 NLDO)
- 用途:- Y9 c5 x! t& F, o- D; i
" {; P& i- i4 N3 }8 T9 p% I- 为对电压敏感的模块(如DDR内存、高速接口)供电
- 外置设计可降低主PMU热负荷( k8 q& l. c& J( L* M5 V
7 }% n. n \7 K: B) P) O1 |
三、信号流向与控制逻辑# z4 c% x& A$ N- r
- 电源启动顺序:$ L; F" c8 |4 A2 h- R) a
z# I: a, ^+ I/ y; g
- 所有模块需先接通3.3V主电源(VCC_3V3)
- 通过EN信号逐级启用(避免上电冲击)
! \$ V) S4 T5 `3 C$ \ - 电压协同:
, v8 }, e/ `: `; C, U0 R5 x2 M! H) H- j2 U" c/ _8 _
- RK860-2/RK860-3通过I2C总线通信
- GPU负载高时自动通知RK860-2调高CPU电压
6 E0 ]) S {& N3 [3 z! W5 i" q RK3588 Power Tree完整版图太大,截图看不完,需要的可以下载附件完成版。
" ?' T: O8 j0 a% c6 m# o4 o9 @5 |
RK3588 power tree.pdf
(432.78 KB, 下载次数: 2)
1 }8 R' F5 G& S# g, b4 Z( k# P
RK3588 EVB开发板原理图 往期链接分享:
% b) F! ~5 F8 C4 V% T2 y2 E$ Y9 s6 G8 ERK3588 EVB开发板原理图讲解【一】RK3588原理图设计- 整体框架设计
2 v# h) D2 \' E* J' k; fRK3588 EVB开发板原理图讲解【二】RK3588原理图设计- HDMI输出设计
8 k5 _% g6 c }1 p7 i2 J+ fRK3588 EVB开发板原理图讲解【三】RK3588原理图设计- 电源管理设计6 @6 J3 t6 r) B% f" k& _& w: H
RK3588 EVB开发板原理图讲解【四】RK3588原理图设计- PCIE接口设计
$ F7 s* [& P* g/ v3 j" jRK3588 EVB开发板原理图讲解【五】RK3588原理图设计- DDR电源设计/ c3 Z8 z. i4 s
RK3588 EVB开发板原理图讲解【六】RK3588原理图设计- eMMC电路设计
4 N) X1 L. y0 R3 y7 `RK3588 EVB开发板原理图讲解【七】RK3588原理图设计- 开机按键电路设计
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